⑴ 反滲透膜的性能參數有哪些啊
一、脫鹽率和透鹽率
鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%
脫鹽率=(1–產水含鹽量/進水含鹽量)×100%
透鹽率=100%–脫鹽率
膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決於膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度,脫鹽層越緻密脫鹽率越高,同時產水量越低.反滲透對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定,對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%,對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低,但也超過了98%;對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小於100的有機物脫除率較低.
二、產水量
產水量——指反滲透系統的產水能力,即單位時間內透過膜水量,通常用噸/小時或加侖/天來表示.
滲透流率——也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標.指單位膜面積上透過液的流率,通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示.過高的滲透流率將導致垂直於膜表面的水流速加快,加劇膜污染.
三、回收率
回收率——指膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比.依據預處理的進水水質及用水要求而定的.膜系統的回收率在設計時就已經確定,
回收率=(產水流量/進水流量)×100%
反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下.
回收率= 產水量/進水量×100%
鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%
脫鹽率=(1-鹽通過率)×100%
納濾膜和RO膜的區別:
1. NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5~2.0MPa,比用反滲透膜達版到同樣的滲透能量所權必須施加的壓差低0.5~3MPa。在同等的外加壓力下,納濾的通量要比反滲透大得多,而在通量一定時,納濾所需的壓力則比反滲透的低很多。所以用納濾代替反滲透時,「濃縮」過程可更有效、快速地進行,並達到較大的「濃縮」倍數。
2.納濾膜與其他膜分離過程比較,納濾的一個優點是能透析反滲透膜所截留的部分無機鹽——也就是能使「濃縮」與脫鹽同步進行。
3.納濾膜介於反滲透和超濾膜之間,其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。
4.相對於反滲透膜NaCI的脫除率均在95%以上,一般將NaCI脫除率為90%以下的膜均可稱之為納濾膜。
5.反滲透膜幾乎對所有溶質都有很高的脫除率,而納濾膜只對特定的溶質具有脫除率。
6.反滲透膜幾乎均為聚醯胺材質,而納濾膜材料可採用多種材質,如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚碸、磺化聚醚碸、芳香聚醯胺復合材料和無機材料等。
其實這幾種濾膜區別不大,主要的區別就是精度大小不一樣,還有就是應用領域也有些不一樣。如果對這幾種濾膜的區別還是不是很清楚詳細的可以看網頁鏈接
⑶ 影響高壓納濾膜性能的因素有哪些
納濾膜性能受哪些因素影響?
1、操作壓力
納濾過程中存在阻力,當NF膜在相同的操作條件下,過濾不同料液時效果也不同。當施加在膜上的驅動力壓力增大時,膜會被壓實,且膜自身阻力將增加。隨著膜兩側壓力的增大,膜兩側溶液濃度會構成濃差極化現象,形成反向滲透壓。因此當操作壓力增大時,透過膜的通量不一定單調遞增。許多研究人員指出,在一定操作壓力范圍內,增加操作壓力可以提高納濾膜的產水通量,當升至一定壓力時便趨於穩定。
2、進水鹽濃度
當進水鹽濃度較低時,濃差極化作用和膜污染程度很小,溶劑易於透過納濾膜,而溶質則被截留,濃水濃度明顯高於進水鹽濃度,由此計算得到高截留率。而當進水鹽濃度提高,會加大膜兩側的濃差極化並會加快膜污染,導致膜分離性能明顯降低,膜孔被堵塞,溶劑透過膜阻力增大,產水量減少,濃水鹽濃度相對降低,截留率下降。同時,進水離子濃度增加,會影響膜表面荷電,影響膜對離子的排斥作用,也可導致截留率下降。
3、PH值
大部分的納濾膜表面都具有電荷,pH值會影響納濾膜表面的電荷,進而影響膜表面電荷與溶液離子間的靜電排斥作用,從而影響溶質是否可以通過膜孔,即改變膜對溶質的分離性能。
4、溫度
當溫度升高,會增大溶液中部分組分的溶解度,形成大顆粒,膜污染增加,導致膜通透量下降。若溫度過高,會使蛋白質變性並被破壞,從而加重膜污染,使得溶液通透量降低。
⑷ 如何保持高壓納濾膜的長期運行
1、保持預處理效果的穩定
在預處理階段去除原水中的大部分污染物,良好的預處理效果,能夠有效減少納濾系統受到各類污染的機率。
例如定期更換保安過濾器濾芯和檢查保安過濾器,防止過濾器內出現短流現象和滋生生物粘泥而對膜元件造成污染。嚴格控制進水濁度和污染指標(SDI),控制進水濁度小於0.5NTU,污染指數小於5。對膜前流程及膜系統進行消毒殺菌,消毒殺菌對控制微生物污染是必不可少的關鍵步驟。對系統的殺菌分為沖擊式殺菌和連續性殺菌,可根據系統不同而選用不同的方法。
2、控制較低的運行壓力和回收率
壓力是高壓納濾膜脫鹽的推動力,壓力升高,膜組件透水量線性上升,脫鹽率開始時升高,當壓力升至一定值時,脫鹽率趨於平穩。因而在實際運行中,壓力無需太高,壓力過高會使高壓納濾膜的衰減加劇,而且有可能損壞膜組件。為延長高壓納濾膜的使用壽命,通常在脫鹽率和產水量滿足生產要求時,採用稍低一些的壓力運行,對系統的長周期運行有著很大的好處。
當納濾系統採用較高的回收率時,濃水含鹽量相應提高,不但容易在濃水側產生濃差化,而且會導致系統滲透壓的增大,為維持產水量,操作壓力必須提高,產水的比能耗也會增加,產水水質變差,高壓納濾膜污染加重,結垢和微生物污染的危險性變大。
⑸ 納濾的應用
納濾分離作為一項新型的膜分離技術,技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業,諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比,納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差,而對二價或多價離子及分子量介於200~500之間的有機物有較高脫除率,基於這一特性,納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮)、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑,可溶性有機物,及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高,人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收,比如:大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽,亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術,在某些方面可以替代傳統費用高,工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單 價離子透過;可在高溫,酸,鹼等苛刻條件下運行,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置 運行費用低;可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中,NF膜主要用於含溶劑廢水的處理,能有效地去除水中的色度,硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖,制漿造紙,電鍍,機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術,是國際上膜分離技術的最新發展,在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是:能截留分子量大於200的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單價離子透過;可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行,膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數高,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低,能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化),使得納濾膜具有較特殊的分離性能,其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視,已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面:根據中性溶質的分子量大小而進行分離;截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層;根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點,其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離:①對單價鹽分離的截留率要求不高;②要求進行不同價態離子的分離,如軟化處理;③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離,如葡萄酒脫醇;④鹽和對應的酸的分離;⑤有機物和無機物的分離,如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質,在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用,廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中,納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水,能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1)日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼,有優良的截留率,對重金屬有很好的去除率,不存在膜污染問題.據估計,由於NF膜的運行費用低於反滲透技術,對有機小分子有良好的脫除率,可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2)石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水,其成分 非常復雜,處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合,既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如,先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相,然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序,這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水,但存在著膜污染嚴重的問題,如果在反滲透前加一NF膜,就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚,此類物質的毒性很大,必須脫除後才能排放,若採用NF技術,不僅酚的脫除 率可達95%以上,而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘,鎳,汞,鈦等重金屬高價離子脫除,其費用比反滲透等方法低得多.
(3)殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外,其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%,所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4)化纖,印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時,由於大多數染料的分子量在幾百到幾千,NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過,而對較大的染料分子進行截取,粗染料漿液經NF系統後,染料可以富集,而無機鹽 的濃度下降,脫鹽率大於98%,染料損失率小於0.1%,而且可以在高溫下運行.此外,NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5)生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時,氧化 劑的消耗很大,殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統,讓能被微生物降解的小分子( 分子量小於100)通過,不能生物降解的有機大分子(分子量大於100)被截留下來經化學氧化 後再生物降解,這樣就可以充分發揮生物降解的作用,節省氧化劑或活性炭的用量,降低最 終殘留物的含量.
(6)熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰,除塵及冷卻系統,此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒,質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷,同時將水中的菌落總數降到3~4個/L,然後加酸降低pH以除去CO2,最後再經NF脫鹽,達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理,每天處理1 000~15 000 m3廢水,既減輕了市政供水系統的負荷,每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模,用水量也相應增大,估計到2010年,處理 此類廢水量將達5 000 m3/d,效益極其可觀.
(7)酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行,硫酸濃度逐漸降低,硫酸亞鐵濃度不斷增高,當溶液中硫酸的質量 分數降至6%~8%,生成的硫酸亞鐵濃度超過200~250 g/L時,酸洗速率下降,必須更 換酸洗液,排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質,又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境,節約資源,可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同,先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中,然後將濃縮液送入冷卻結晶罐,冷卻結晶出FeSO4·7H2O;透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件,截留後濃縮為20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透過液則排至廢酸水站,進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵,同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8)造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的,容易被帶負電性的NF膜截留,並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子(Na+)的脫除率並沒有嚴格要求,採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間,其對二價和多價離了及分子量在200~1000之間的有機物有較高的脫除性能,而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且,與反滲透過程相比,納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低,過程滲透壓較小,所以,在相同條件下,納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中,納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水,對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明,納濾可以顯著提高飲用水的水質,減少細菌數量和有機物的濃度,從而使後續消毒更有效,也減少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
雖然,納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣,但在我國,將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟,尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。已有工程實例的報道,如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程,是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計,於1997年4月正式投入生產淡水,系統連續正常運行27個月,淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗,研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明,循環試驗工藝與單級納濾工藝相比,在同樣較低的壓力下,出水率較高,並且能耗降低,減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下,膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著,使Ames試驗陽性的水轉為陰性。
納濾膜應用問題
納濾膜有較高的膜通量,可以截留有機及無機污染物,而對人體必需的一些離子又有較大的透過率,因此,把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是:
這三個問題是膜分離的基本問題,也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究,尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。
⑹ 納濾膜與RO膜有何區別
1、凈化的水分子不同
納濾膜:截留有機物的分子量大約為150-500左右,截留溶解性鹽的回能力為2-98%之間,對單價陰離子鹽答溶液的脫鹽低於高價陰離子鹽溶液。
RO膜:可阻擋所有溶解的無機分子以及任何相對分子質量大於100的有機物,水分子可通過薄膜成為純水,對水中二價離子的脫除率可達99.5%,對一價離子的脫除率也在95%以上。
2、應用范圍不同
納濾膜:可應用於水質的軟化、降低TDS濃度、去除色度和有機物,它的大部分應用領域是飲用水的軟化和有機物的脫除。
RO膜:廣泛應用於太空水、純凈水、超純水的制備;化工工藝中水的濃縮、分離、提純及純水制備;海水、苦鹹水淡化;造紙、電鍍、印染等行業用水、中水及工業廢水的回用。
3、工作原理不同
納濾膜:納濾是在壓力差推動力作用下,鹽及小分子物質透過納濾膜而截留大分子物質,介於超濾和反滲透之間。
RO膜:採用反滲透方式,以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑。
⑺ 納濾得率率怎麼計算
公式計算。
計算公式如下。回收率=產水量/進水量×100%鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%脫鹽率=(1-鹽通過率)×100%。
納濾膜對硅酸鹽截留率非常低,對碳酸氫根等一價離子的截留率較低,對鋁、鐵等易形成沉。
⑻ 納濾與反滲透凈水器到底哪個更好
以追求健康的角度來說納濾凈水比較好。納濾技術是當前興起的新技術,過濾出來的水是含礦物質元素的弱鹼性水,比較符合國際上對健康水的定義;反滲透技術相對比較成熟,過濾出來的水相當於純凈水。自來水不過濾燒開也是可以直飲的,只是現在生活條件好,可以和更加健康干凈的水,那既然都是喝水當然喝含有對人體有益的礦物質元素的水比較好啦。